水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定

1. 实验目的

1）了解表面活性剂临界胶束浓度的测定原理。

2）掌握临界胶束浓度的测定方法和表面张力仪的使用方法。

2. 仪器与试剂

0.02M十二烷基磺酸钠溶液、 0.100KCl标准溶液、 50ml比色管11支、移液管5ml 10ml各一支 、DDS-11电导率仪、超级恒温槽

3. 实验原理

临界胶束浓度（critical micelle concentration.CMC）即指形成胶束的最低浓度。形成胶束的表面活性剂溶液，由于溶液结构的变化导致溶液的一系列物理化学性质（如渗透压、浊度、光学性质、电导、表面张力等）发生转折性变化。在表面活性剂溶液的性质与浓度的关系曲线上，位于临界胶束浓度处出现转折点。这是测定临界胶束浓度的实验依据。对于一般电解质溶液，其导电能力由电导率L，即电阻的倒数（1/R）来衡量，若所用的电导管电极面积为A，电极间距为l，用此管测定电解溶液电导，则式中：k是A=1m2 , l=1m时的电导，称作比电导或电导率，其单位为Ω-1m-1 ；l/k称作电导率常数。电导率和摩尔电导率有下列关系：

Λm=κ/c

Λm为1mol电解质溶液的电导能力，c为电解质溶液的摩尔浓度。

对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导的变化规律也和强电解质一样；但当溶液浓度达到临界胶束浓度时，随着胶束的生成，电导率发生改变，摩尔电导急剧下降，这就是电导法测定CMC的依据。本实验利用电导法和表面张力法测定十二烷基硫酸钠的CMC值。

4. 实验步骤

打开超级恒温槽电源，将加热及泵开关扳向下，打开冷却水，将温度调至30°C，并将装有0.02M十二烷基磺酸钠溶液的试剂瓶放入水浴中，以使试样完全溶解，当溶液澄清后取出。

在11支比色管中分别移取1.25、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0ml 0.02M十二烷基磺酸钠溶液，分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014、

0.016、0.018、0.02M的待测溶液，然后分成两组用皮筋扎起后放入恒温槽中恒温15分钟。

打开电导率仪开关，将低高周换向开关调向低周，预热15分钟。将电导池常数旋钮调至电导电极标明的数值。校正-测量换向开关调向校正，调节校正旋钮使仪器指针指向满刻度，然后把校正-测量换向开关调向测量档即可开始测量。

用电导率仪由低到高的浓度顺序依次测定样品的电导率（注意，在测定每个试样前电导电极必须清洗并擦干）。

测完后关闭电源及冷却水，并弃去被测液。 以 Λm–√C作图得到CMC

5. 数据处理

实验记录 浓度（mol/L） 电导率（mΩ0.001 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02 /cm） 35.8 70.1 125.8 205.8 221 276 327 359 404 442 465 浓度的开方（C1/2） 0.031623 0.044721 0.063246 0.07746 0.0443 0.1000 0.109545 0.118322 0.1291 0.1341 0.141421 摩尔电导率 35800 35050 31450 34300 27625 27600 27250 253 25250 24556 23250

联立两直线方程得其横坐标为0.065，所以临界胶束浓度为0.004225mol/L

误差分析：(4.225-8.1)*10-3/8.1*10-3=47.8% 误差较大。 1.溶液配制浓度的准确度，影响 作Λm-C1/2 图，从而方程的确定受影响，产生误差。

2.读数存在一定的偏差。

3.电导法测定表面活性剂电导率，过量无机盐使其灵敏度下降，故，配制溶液和清洗电极时应使用电导水。 六、实验注意事项

⑴ 清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。

⑵ 注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的电导率。 ⑶ 电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，电极在使用过程中其极片必须完全浸入到所测的溶液中。